用于平安城市预报各种灾害的十字标尺智能摄像机 - 安防知识网

十字标尺摄像机即带有十字丝刻度的摄像机，这种摄像机除在军事与测量等方面的广泛应用外，加上智能软件，还可用来预报各种灾害，因而可在平...

十字标尺摄像机即带有十字丝刻度的摄像机，这种摄像机除在军事与测量等方面的广泛应用外，加上智能软件，还可用来预报各种灾害，因而可在平安城市中作为各种灾害的智能化的探测、识别与预/报警而广泛应用。本文介绍这种十字标尺智能摄像机的组成原理，以及作为雨水/旱灾、火灾、风/沙/雾灾、雪灾、地震灾、建筑物倒塌与桥梁断裂、山石崩地陷与下水道盖被盗打开等的智能化的探测、识别与预/报警而在平安城市中的应用。
文/雷玉堂杨中东周宇翔

随着光电等高新科学技术的发展，计算机视觉、图像网络传输、图像测量等技术均得到了蓬勃的发展，CCD与CMOS固体图像传感器及应用也迅速地发展起来。由于用这种固体图像传感器所构成的摄像机在各领域的应用已十分广泛，并且客户对摄像机的功能要求也越来越高。如有黑白型、彩色型、超低照度型、彩色日夜转换型、红外夜视型、自动聚焦型、无线移动型、网络型、高清测量型、高速球型，以及各种超小型与隐蔽型等等。

但为了满足图像测量与目标瞄准等的需要，市场上原已推出了一种带十字丝的黑白摄像机，但还不能满足军事与测量方面的客户需求。为满足客户更高的需求，某公司在2005年底研制而推出了一种性能优越的高、中清晰度的带刻度与不带刻度两种十字丝的黑白与彩色摄像机，但还不能赋予其智能化的应用。目前，根据平安城市建设与地震、水利等部门的需要，该公司又在原有的基础上，新研发与推出了一种十字标尺智能摄像机。

十字标尺摄像机即带有十字丝刻度的摄像机，这种摄像机除在军事与测量等方面的广泛应用外(参见本文后的参考文献)，加上智能软件，还可用来预报各种灾害，因而可在平安城市中作为各种灾害的智能化的探测、识别与预/报警而广泛应用。这里就介绍一下这种十字标尺智能摄像机的组成原理，以及作为雨水/旱灾、火灾、风/沙/雾灾、雪灾、地震灾、建筑物倒塌与桥梁断裂、山石崩地陷以及下水道盖被盗打开等的智能化的探测、识别与预/报警而在平安城市中的应用，以供各个安防工程公司选用参考。
十字标尺智能摄像机的组成及原理

十字标尺智能摄像机的组成及工作原理框图，如图1所示。
由图1可看出，这种摄像机除由一般摄像机的CCD或CMOS固体图像传感器部分、定时脉冲驱动及同步信号产生部分、视频信号处理（含预处理、切割、压缩、校正、混消隐、ＡＧＣ、视频放大与输出等）部分、镜头与电源等五大组成部分外，还加有十字标尺摄像机的十字标尺形成与十字标尺视频信号部分，以及形成十字标尺智能摄像机的智能刻度设置、检测与识别部分等。

由此看出，普通摄像机加上十字标尺形成十字标尺视频信号部分，即可形成十字标尺摄像机。十字标尺摄像机加上智能刻度设置、检测与识别部分，即可形成十字标尺智能摄像机。正是由于有了这一智能部分，当所检测的视频信号达到预先所设置的智能刻度时，即被智能识别，除输出信号自动启动后续的录像设备并显示外，还立即进行声、光预/报警。显然，这将可免除一些灾害，或使一些灾害损失减到最小。

十字标尺智能摄像机在平安城市中的应用

除本文参考文献所述的十字标尺摄像机在军事与测量等方面的应用外，这种十字标尺智能摄像机还可使其应用更上一层楼。本文下面仅介绍，它在平安城市中能用来智能探测、识别与预/报警的几种灾害。

雨水/旱灾的探测、识别与预/报警
一般，发生过雨水灾害的城市，在历史上都有一个危险水位的记录，如武汉市在武汉关的长江边就专门设有一列水位标记。若将带十字标尺的智能摄像机对准监视这水位标记，就不用人到室外去监视，而在室内就可自动监视。当水涨水落时，在摄像机的十字标尺垂直丝上将有刻度显示在监视器上。如设置在＋6刻度为雨水灾危险水位，当水位上涨到十字标尺垂直丝的＋6刻度时，就自动向监控中心预/报警，并自动启动录像设备与显示设备，以提示城市主管单位作雨水灾的准备；同样，若如设置在－6刻度为旱灾危险水位，当水位下落到十字标尺垂直丝的－6刻度时，并结合气象台的预报，也为旱灾自动预/报警，以提示作旱灾的准备等。

火灾的探测、识别与预/报警
众所周知，火灾发生前都会有烟雾冒出，并且越来越浓，到最后才有火光出来。因此，可利用十字标尺智能摄像机对烟雾进行检测。如当浓烟几乎遮盖了垂直与水平十字丝的±9刻度时，除立即向监控中心预/报警，并自动启动录像设备与显示设备外，还智能结合与复核烟雾等火灾报警器的信号后，自动向消防队报警，以便即时扑灭火灾，保护人民生命与财产的安全。

雪灾的探测、识别与预/报警
大家都不会忘记，2008年春节前的雪灾，给人民生命与财产造成了极大的损失。如果能够监视检测雪灾，并事先能智能化地预/报警，则可使这场雪灾造成的损失减到最小。而利用十字标尺智能摄像机进行监视与检测，即可完成这一任务。因为当所监视的屋顶、道路旁的雪的厚度达到十字标尺上的某一刻度时(该厚度根据该市历年经验而得)，则立即启动录像、显示与预/报警，并由网络自动传输到市监控中心，以通知各有关部门尽快采取措施，如在铁路与公路等通道上派铲雪车清理道路，使交通尽量能照常运行等。

风/沙/雾灾的探测、识别与预/报警
一般，大风、沙石灾来临前，树枝来回拼命幌动，碎砂石与纸屑飘飞，天空暗淡弥漫无光，使摄像机所监控的图像灰暗而模糊不清。若进行监视与检测的是十字标尺智能摄像机，则可结合气象台的数据，根据树枝来回幌动达到正负某一刻度以及图像的某种模糊程度，立即自动启动录像、显示与预/报警，并由网络自动传输到市监控中心，以通知各有关部门尽快采取措施。如在公路上检测的是雾灾，便立即启动有线与无线广播，告诫汽车限速与开后灯(不开前灯)等，以保障交通安全与有序地运行。

地震灾的探测、识别与预/报警
关于地震灾害的探测与识别，要结合各城市地震监测站进行，以保证各级地震前预报的准确度。同样，可利用十字标尺智能摄像机在室内进行监视与检测。因为可根据地震监测物位移偏离到十字标尺的刻度和方向，而自动预报地震的级别和方向，并立即自动启动录像、显示，由网络自动传输到市监控中心，以通知各有关部门采取相应的措施。

建筑物倒塌与桥梁断裂灾害的探测、识别与预/报警
大家从广播电视与报纸上知道，常常有报导建筑物倒塌与桥梁断裂等死伤人的事件。但是，如果利用十字标尺智能摄像机在室内进行监视与检测，即可事前预/报警，使损失减到最小。因为当所监视与检测的高楼大厦、高大烟囱、宝塔、古文物建筑、可疑危房、桥梁等建筑物在十字标尺上倾斜达到预定的某一角度或裂缝达到某一刻度时，就立即自动启动录像、显示，并预/报警，以尽快疏散人员与采取相应的措施。

山石崩地陷灾害的探测、识别与预/报警
关于山石崩地陷灾害的探测、识别，主要是对铁路与高速公路等道路旁及路面的检测。因为大风大雨常常会冲击道路旁的石头与泥土，使之发生倾斜与移位，如不及时检测、修理与清除，常会发生事故。因此，若在这些较危险的地段设置十字标尺智能摄像机在室内进行监视与检测，即可在山石与泥土位移到十字标尺上预定的某一刻度时，就会立即自动启动录像、显示，并预/报警，以尽快采取相应的措施而排除事故。此外，当监视某一原水塘填取的可疑危险路段路面时，如路面被雨水冲洗而发生地面下陷时，若下陷宽度达到十字标尺某一预定的刻度值，也会立即自动启动录像、显示，并预/报警，以尽快通知道路工程人员采取相应的措施修复。

下水道盖被盗打开等灾害的探测、识别与预/报警
众所周知，城市中道路上的下水道盖经常被维修人员打开而忘记关，或被人盗走。这样，常在夜晚或下雨时发生伤亡事故。但如果利用十字标尺智能摄像机在室内进行监视与检测，则可避免这一事故。因为下水道盖在十字标尺智能摄像机所监视的二刻度间，当检测到打开时，则这二刻度间的图像为一黑洞，经摄像机智能识别后，就会立即自动启动录像、显示、预/报警，并进行下水道盖的自动跟踪，以尽快采取相应的措施。

结语

由上看出，利用十字标尺智能摄像机在室内对各种可能的灾害进行监视、检测、识别后，即可事前预/报警，使各种灾害损失减到最小。因此，这种带刻度十字丝的摄像机不仅可广泛应用于军事与民用测量上(详情可参阅本文的参考文献)，还可广泛应用在平安城市中预报各种灾害，所以这种摄像机也是建设平安城市大型智能网络安防监控系统必不可少的。

显然，文中所介绍的应用也只是初步的，如再配合其它一些相关装置，将可使这种摄像机的应用更加广泛。欢迎使用单位提供更多的应用实例，欢迎有兴趣的读者咨询、讨论与批评。